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《有机化学》的几点教学体会

2011-03-31赵建军蚌埠学院应用化学与环境工程系安徽蚌埠233030

长江大学学报(自科版) 2011年28期
关键词:苯环有机化学实验教学

赵建军(蚌埠学院应用化学与环境工程系,安徽 蚌埠233030)

《有机化学》是化学、化工、食品、环境等专业的基础课程,但由于近年来教学改革的需要,课堂教学学时数有所压缩。在这种情况下,如何完成教学任务,让学生真正掌握并牢记有机化学的基本知识,是每一个教授 《有机化学》课程的教师所面临的重要问题[1-4]。下面,笔者阐述了在 《有机化学》教学过程中的一些体会。

1 上好第一节课

从有机化学与人类的衣、食、住、行等方方面面都有着密不可分的关系向学生阐述有机化学的重要性。首先,在学习 《有机化学》之前,同学们已经学习了无机化学知识,而19世纪20年代德国化学家弗里德里希·维勒人工合成的尿素在化学史上具有重要的意义,它突破了有机物与无机物之间的鸿沟。其次,当前关系到人类健康的医药与有机化学的关系,例如20世纪中叶维生素B12的合成以及对叶绿素构成的研究将有机化学发展到一个新的高度,又如治疗皮肤病的水杨酸以及解热镇痛用的阿司匹林(乙酰水杨酸2-(乙酰氧基)苯甲酸),对人体的健康具有一定的作用。最后,有机化学与石油化工、工农业生产、食品工业、环境的关系,比如结合汽油的成分,给学生介绍汽油标号的含义以及辛烷值等概念。总之,有机化学与人类的衣、食、住、行等方方面面都有着密不可分的关系。

从有机化学在学科专业中的地位向学生阐述有机化学的重要性。有机化学与无机化学、分析化学、物理化学并称为 “四大基础化学”,它对后续专业课的学习起着至关重要的作用。也可以从另外一方面激发学生学习这门课的兴趣,即有机化学是学生进一步深造的必考课程,只要考与化学相关的研究生就必然要涉及有机化学方面的内容,从而在思想上引起同学们的重视。最后,还要给同学们整体介绍一下有机化学课程的基本框架,让学生对这门课程的章节内容有一个大致的轮廓。

2 充分利用课堂教学时间

目前,课堂教学依然是高校普遍采用的一种教学手段,如何充分利用课堂教学时间,使课堂教学成为一个高效教学过程,是一个值得探讨的问题。一方面,随着科学技术的进步,多媒体的使用已不再是难题。另一方面,如何正确引导学生的学习兴趣,合理利用时间讲解教材中的重点、难点,同样也具有重要的作用。

首先,是否选择多媒体教学,要依据教学内容而定。充分发挥多媒体的教学优势,使课堂教学更为生动、活泼。多媒体教学的优点是能够将枯燥、乏味的讲课变为图、文、声并茂的授课方式,给学生以多方位的感官刺激,让学生在潜移默化中接受新的知识。利用得好,则便于学生理解、记忆。笔者认为,利用多媒体在讲述有机化合物的立体异构(尤其是物质的构象)、分子的旋光性、亲核取代和消除反应机理、有机合成方法与设计等章节时,利用课件演示,能更加形象地将抽象的概念展示给学生,提高学生的学习质量。但是,多媒体教学信息量大,若一味使用多媒体,容易使学生产生疲劳感,不利于教学效果的提高。因此,在使用多媒体教学时,一定要与传统教学方法有机地结合在一起,给学生以思考的时间和空间,防止学生思维钝化、疲劳。

其次,正确引导学生思维,激发学生旺盛的求知欲。学生思维能否跟随教师讲解进行活动,是课堂教学是否成功的重要因素。激发学生的学习兴趣,引导学生进行思维,课堂提问具有不可替代的作用。通过课堂提问,能够让学生融入到课堂教学中去,使学生成为教学的主体。因此,在授课过程中,可以给学生一些启发性的问题。如在讲述醇、酚的酸性时,可以进行如下提问:“物质的酸性与什么有关?”,在讲述物质(如硝基苯酚的3个异构体)的熔沸点时,可以设计以下问题:“你认为物质的沸点与什么相关?”。通过这些问题的设置,可以很容易将欲讲述的知识点传授给学生,且有利于他们的接受。

激发学生的学习兴趣,使其保持旺盛的求知欲,还可以通过课本知识在现实生活中的应用来加以强化。例如,在讲述苯的衍生物过程中,可以给学生介绍能够治疗风湿病和关节炎的水杨酸(邻羟基苯甲酸)。同时,若学生的学习兴趣能够调动起来,还可以进一步给学生介绍至今仍被广泛使用的治疗感冒的药物阿司匹林(乙酰水杨酸)的制备方法,即由水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐进行酯化反应而制得,也可以将反应方程式写给学生。另外,每当讲完一个重要的章节,学生往往会产生松一口气的感觉,为了充分保证课堂教学时间的利用,如若继续讲解新的知识点,则必然会影响教学效果。此时,为了扩大学生的视野,可以讲一些常识性的东西。如在讲述芳香族化合物的性质后,可以给学生介绍如下内容:冬天市面上的烤白薯,其常见燃料有2种,一种是焦炭,另外一种是木炭。然而焦炭中含有芳香族化合物,在烘烤白薯的过程中,会将芳香物质带入到白薯中间去,而芳香族化合物又是一种致癌物质,因此,若仅从这一方面考虑,用焦炭烤白薯是不利于人体健康的。又如在建筑材料中,各种油漆、乳胶漆中也含有芳香族化合物,而长期吸入这类物质,则会导致血癌的发生。

再次,对于既是教学重点又是教学难点的内容,课堂讲述时力求做到讲述层次分明、浅显易懂。例如在讲述立体异构时,R/S构型标记的命名是要求学生必须掌握的知识,同时也是一个教学难点。在讲述这个内容之前,第1步要求学生将原子或基团的次序规则熟记。可以通过课堂默写、练习、提问等多种方式加强学生的记忆。为了防止个别学生偷懒,在学生默写、练习时,教师应走下讲台,在学生中间进行检查。第2步,在学生熟练掌握次序规则的基础上,讲述R/S构型命名的核心内容,即命名规则。此时,语速一定要慢且要有节奏感,力求让每一个学生将老师说出的每一个字、每句话都能熟记,必要时可以重复一遍进行讲述。第3步,在以上工作完成之后,可以用一个例题将上述知识点进行强化、总结。第4步,再让学生自己进行练习。同时,考虑到课堂时间的有限性,在课后一定要布置一定量相应的作业加以巩固。

最后,对难点内容的讲解,教师要广泛参考各种版本的有机化学教材,努力寻求有利于学生理解、记忆的表述方法。同时,可以给学生归纳并补充一些结论性的内容,以帮助学生理解记忆。如在进行立体异构的教学过程中,有一类题目是判断2种结构是同一种物质还是对映体,若使用的教材没有做出总结,则很多学生对此将很难理解。然而,有的教材则给出了结论性的几个知识点,教师不妨将此传授给学生:①将手性碳原子上任何2个原子或基团对调奇数次,则变成它的异构体,对调偶数次则构型不变;②将任意3个原子或基团按一定方向转换次序位置,则其构型不变;③将投影式在纸面上旋转90~270°后,则变成其对映体。再如,在讲述2类定位基对苯环所产生的作用时,哪些定位基活化苯环,哪些定位基钝化苯环,学生记忆时容易混淆。由此可以作如下总结:一般与苯环直接相连的原子上具有单键或带有负电荷(如CH2=CH-)时,活化苯环;与苯环直接相连的原子上具有不饱和键或带有正电荷时,钝化苯环。通过这样一句话或者几句话的总结,能够有利于学生的记忆学习。

3 注重实验教学的作用

实验教学能够培养学生的实际动手操作能力,发掘学生探究问题的好奇心,激发学生的求知欲;能够帮助学生更好地理解和记忆有机化学基本原理和基本反应。但是,在实际教学过程操作中,不少学生人浮于事,为了实验而进行实验,很难将实验教学达到其应有的教学。对此,笔者常用的教学方法是首先课前让学生写实验预习报告,写出可能出现的实验现象及其原理,把它作为评价实验平时成绩的一个重要指标;其次,在实验过程中耐心指导,及时纠正不正确的操作,并指出错误操作可能带来的危害,对于常见错误,要反复进行强调;再次,要求学生独立完成实验报告,对抄袭者进行点名批评。另外,允许学生实验失败,但要详细写出实验失败的原因,并给出合理的解释。在确保验证性实验达到预期效果的前提下,学期结束安排1~2个设计性实验作为实验考试:提前2~3周把实验题目及要求下发给学生,学生可以自行通过图书馆,也可以通过网络查询资料,并写出实验所需要的试剂、装置、实验步骤以及实验过程中的注意事项等,然后,交给老师检查、修改,再在老师的指导下独立完成实验内容。在设计性实验过程中,教师一定要充分尊重学生的创新性思维,鼓励学生提出新的见解,只有这样才能达到设计性实验应有的目的。通过这种实验教学方法,《有机化学》的理论教学与实验教学才能够起到相辅相成的作用,让学生将课堂上学习的理论知识应用到实践当中去。

4 教师要不断自我充电

在教学过程中教师要不断充实自己,将最新的科研成果贯穿到课堂教学中去,激发学生的学习兴趣。如在讲述醇、醚或烃类物质时,可以补充一些费-托合成的最新研究成果(费-托合成的新科研动态又很容易从网络得到)。通过这种方法,一方面能够最大限度的更新教学内容,使科研与教学有机的结合起来;另一方面又扩充了学生的知识面,增加了学习有机化学的兴趣,同时,也以实际应用让学生认识到学习有机化学的重要意义。又如,将微波技术引入到醛与酮缩合反应中取得的成果、秸秆的液化、金属有机化合物及其应用、酚类物质对人体及自然界的危害以及如何降低污水中酚类物质的含量等新的科研动态都可以用来作为教学内容。但所有这些仅仅是为课堂教学提供服务,切不可长篇大论在课堂上展开论述,否则,教学效果则会适得其反。

[1]尹宏月 .有机化学教学方法探究 [J].黑龙江教育学院学报,2011,30(6):88-89.

[2]袁立丽 .有机化学教学改革的探索与实践 [J].合肥师范学院学报,2010,28(6):86-88.

[3]周燕芳 .在有机化学实验教学中开设设计性实验浅析 [J].高校实验室工作研究,2011,108(2):28-29.

[4]郑金云,袁金伟 .有机化学实验教学探索与创新 [J].漯河职业技术学院学报,2011,10(2):78-80.

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